混合煅烧炉制造技术

本发明专利技术的课题在于，提供可以通过流化床型或喷射床型以高浓度分离、回收在被煅烧物中混合过热煅烧物而进行煅烧时产生的CO2气体的混合煅烧炉。本发明专利技术中，在被煅烧物中混合过热煅烧物引发煅烧反应的混合煅烧炉(12)为流化床型或喷射床型，同时具备供给上述被煅烧物的多个供给管路(25)。此外本发明专利技术提供混合煅烧炉，其中，即使在热介质的粒径大于水泥原料的情况下，也可以容易地进行流动化或喷射化，以高浓度分离、回收在水泥制造设备中产生的CO2气体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于以高浓度回收在被煅烧物中混合过热煅烧物而进行煅烧时产生的、或在水泥制造设备中主要在水泥原料的煅烧时产生的CO2气体的混合煅烧炉。
技术介绍
近年来，在全世界以及全部产业中，都尝试推进减少作为全球变暖化的主要原因的二氧化碳(CO2)气体。而水泥产业与电力、钢铁等一起是CO2气体的排出量多的产业之一，该水泥产业中的(X)2气体的排出减少对整个日本的(X)2气体的排出减少起到很大的贡献。图18表示上述水泥产业中的一般性的水泥制造设备，图中符号1为用于烧成水泥原料的回转窑(水泥窑)。而在该回转窑1的图中左方的窑尾部分2并列地设置有用于预热水泥原料的两组预热器3，同时在图中右方的窑前设置有用于加热内部的主燃烧器5。应予说明，图中符号 6为用于冷却烧成后的水泥熟料的熟料冷却器。其中，各预热器3通过串联配置在上下方向上的多段旋风分离器构成，由供给管路4供给到最上段的旋风分离器的水泥原料随着依次落下到下方的旋风分离器，被从下方上升的来自回转窑1的高温的废气预热，进而由从下方数第二段的旋风分离器抽出而被送到煅烧炉7中，在该煅烧炉7中通过燃烧器7a加热进行煅烧后，从最下段的旋风分离器通过输送管3a导入到回转窑1的窑尾部分2。另一方面，在窑尾部分2设置将由回转窑1排出的燃烧废气向最下段的旋风分离器供给的废气管北，被送至上述旋风分离器的废气依次送到上方的旋风分离器，对上述水泥原料进行预热的同时，最终从最上段的旋风分离器的上部通过排气扇9经由排气管路8 进行排气。在包括这种结构的水泥制造设备中，首先用预热器3将作为水泥原料的主要原料所含有的石灰石(CaCO3)预热，接着在煅烧炉7以及预热器3的最下段的旋风分离器中煅烧后，在回转窑1内，在约1450°C的高温气氛下烧成，由此制造水泥熟料。并且，在该煅烧中，发生CaCO3 — Ca(HO)2丨所示的化学反应，产生(X)2气体(因原料起源引起的CO2气体的产生)。这种因原料起源所引起的CO2气体的浓度原理上为100%。 此外，为了将上述回转窑1保持在上述高温气氛下，而在主燃烧器5中燃烧化石燃料，结果由于该化石燃料的燃烧也会产生CO2气体(因燃料起源引起的CO2气体的产生)。其中，在来自主燃烧器5的废气中含有大量的燃烧用空气中的队气体，因此该废气中含有的因燃料起源引起的(X)2气体的浓度低、约为15%。结果在由上述水泥窑排出的废气中，混杂有上述浓度高的因原料起源引起的CO2 气体和浓度低的因燃料起源引起的CO2，因此尽管该(X)2的排出量多，但是其CO2浓度为 30 35%左右，存在难以回收的问题。与此相对地，作为现在正在开发的CO2气体的回收方法，有液体回收方式、膜分离方式、固体吸附方式等，但是仍然存在回收成本极高的问题。此外，作为防止由上述水泥制造设备排出的(X)2导致全球变暖化的方法，还提出了将以低浓度由该排出源排出的(X)2分离、回收并提高浓度至约100%，液化后存积在地中的方法等，但是用于分离、回收的成本高，同样地不能实现。另一方面，在下述专利文献1中，作为将在石灰石的烧成过程中产生的CO2气体以利用价值高的高纯度(X)2气体的形式进行回收的装置，提出了(X)2气体的生成回收装置，该装置具备供给石灰石的分解反应塔、供给作为热介质的生石灰(CaO)的同时通过燃烧气体将该生石灰加热到石灰石的煅烧温度以上的再热塔、和连接这些分解反应塔与再热塔的连接管。并且，在上述以往的回收装置中，将在再热塔中加热的生石灰通过连接管供给到分解反应塔，形成流化床而烧成石灰石，由此在该分解反应塔内生成CO2气体，同时排出由此产生的生石灰的一部分，其它部分再次通过连接管送入到再热塔进行再加热。如此，根据上述CO2气体的生成回收装置，通过将作为进行石灰石的分解反应的场所的分解反应塔与作为产生分解反应所需的热量的场所的再热塔分离，可以防止因石灰石的分解反应而产生的CO2气体与因热介质加热而产生的燃烧废气混合，因此可以由分解反应塔回收高浓度的CO2气体。专利文献1 :日本特开昭57-67013号公报(专利技术所要解决的课题)若欲使用通过上述专利文献1中公开的(X)2气体的生成回收装置而生成的CaO来制造水泥，则通过上述生成回收装置烧成石灰石后，必须进一步加入粘土等的Si02、A1203、Fe2O3 等其它水泥原料，在水泥窑中进行烧成。因此，必须将原料的制粉以两套系统独立进行，存在设备大型化的问题。此外，通常引发石灰石的煅烧反应的温度，如图19所示，随着气氛中的CO2气体浓度升高而急剧上升，若接近100%(相当于大气压(Iatm)下的分压latm)，则需要超过860°C 的温度。因此，为了提高CO2气体的回收率，必须将石灰石加热到过度高温，还存在导致燃料成本高涨的问题。进一步地，在上述CO2气体的生成回收装置中，使用生石灰作为过热煅烧物，通过该生石灰将作为被煅烧物的石灰石加热、煅烧，因此若利用两者混合时产生的(X)2气体进行流动化或喷射化，则通常为了得到充分的(X)2气体回收量，作为过热煅烧物的上述生石灰的量多于作为被煅烧物的上述石灰石的量。结果，投入作为被煅烧物的上述石灰石时，与作为过热煅烧物的上述生石灰接触，迅速产生CO2气体，还存在不能形成均一的流化床或喷射床的问题。此外，在运转初期，还存在难以形成流化床或喷射床的问题。进一步地，在上述专利文献1的CO2气体生成回收装置中，使用生石灰作为热介质，通过该生石灰加热石灰石进行煅烧，因此虽然流动化容易，但是必须在再热塔中预先将上述生石灰加热到石灰石的煅烧温度以上、具体地说1000°c以上，因此还存在在再热塔内流动的生石灰等粉末易固化，在连接管等处产生附着或堵塞而不能运转的问题。另一方面，使用粒径大于水泥原料的热介质时，虽然不会在连接管等处产生附着或堵塞等，但是难以实现流动化，由热介质释放热需要时间，还存在难以有效地进行混合煅烧的问题。进一步地，为了使水泥原料在热介质间的空隙中流动化，必须增加炉的截面积以抑制空筒风速。但是，即使增大炉的截面积来抑制空筒风速，若由上部1个位置投入上述水泥原料，则上述水泥原料的分散差，与热介质接触就迅速产生CO2气体，不能形成均一的流化床，也会存在煅烧效率有可能降低的问题。进一步地，通过将粒径大于水泥原料的热介质由分解反应塔的上部投入、由下部抽出，形成移动层，利用在热介质间的空隙中产生的(X)2气体使水泥原料喷射化，回收该(X)2 气体与经煅烧的上述水泥原料时，将上述水泥原料由上部投入时产生CO2气体，在供给到上述移动层之前由上部排出。结果还存在(X)2气体的产生量不稳定的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而作出的，其课题在于，提供可以通过流化床型或喷射床型以高浓度分离、回收在被煅烧物中混合过热煅烧物而进行煅烧时产生的(X)2气体的混合煅烧炉。进而本专利技术的课题在于，提供混合煅烧炉，其中，即使在热介质的粒径大于水泥原料的情况下，也可以容易地进行流动化或喷射化，以高浓度分离、回收在水泥制造设备中产生的CO2气体。(1)本专利技术的第一 第五方式为了解决上述课题，本专利技术的第一方式的混合煅烧炉为在被煅烧物中混合过热煅烧物引发煅烧反应的混合煅烧炉，其特征在于，其为流化床型或喷射床型，同时具备供给上述被煅烧物的多个供给管路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：岛裕和，樋口直宽，高山佳典，小松卓哉，王俊柱，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：